PI kontrollü kaskat DA/DA boost dönüştürücülerinin yük paylaşımı metodu ile verim analizi

Bu tez çalışmasında PI kontrolörü bloğu kullanılarak DA/DA kaskat boost dönüştürücüsü tasarımı için yeni bir yöntem sunulmuştur. Birinci etabda kaskat yapısı incelenip sonra yapıyı kontrol etmek amacı ile PI kontrolör tasarlanıp ve sonraki etablarda paralel kaskat dönüştürücüleri PI bloğu ile kontrol edip ve farklı giriş gerilimlerinde ve çıkış yüklerinde denenmıştir. Bu tasarımda, iki veya daha fazla kaskat boost dönüştürücü bloklarını paralel şekilde eşzamanlı aynı voltaj kaynağına bağlayarak çıkışları seri veya paralel halinde kullanılabilir. Bu tasarım, sınırlı miktarda güç ürettikleri yenilenebilir enerji kaynaklarında güç iletiminde etki sağlamaktadır. Bu dönüştürücüde, çıkış voltajı ve akım dalgalanmaları %0.1'in altında olup ve konvensiyonel boost dönüştürücülerle karşılaştırıldığında sağladığı bir avantaj, giriş bloklarında giriş akımının bölünmesi nedeniyle yapının ömrünün uzamasıdır. Bu tasarımda bir PI kontrolör bloğu, darbe genişliğinin değişimi ve MOSFET'lerin tetiklemesi ile hızlı yük veya giriş voltajı değişimine karşı, çıkıştaki voltaj üretimini kontrol edip, bu değeri sabit seviyede tutup ve dalgalanmasını kısıtlamaktadır. Yapılmış olan tüm çalışmalar, MATLAB / SIMULINK ve CADENCE yazılımların aracılığı ile simüle edilp ve simülasyonun sonuçları, teorik tasarımını onaylamaktadır. Bu tasarım, laboratuvar ölçeklerinde iki kademeli kaskat boost dönüştürücüsü blokları ile paralel bir yapı üzerinde gerçekleştirilip, teorik ve simülasyon sonuclarını onaylamaktadır. Çalışmanın devamında droop metodu uygulanmıştır. Çalışma, yük paylaşım problemi için doğrusal olmayan PI kontrol tekniği ile paralel kademeli DA/DA boost yükseltici yapısına yönelik droop katsayılar yenileme yöntemine dayalı droop denetleyicisini modellemektedir. Giriş gücü miktarına ve güç iletimi için kaskat katların kapasitelerine göre, katların sayısı ikiden fazla olabilir. Uygulamamızda, aynı katmanlı kaskat boost dönüştürücüler kullanılmıştır. Çıkış voltajında 0,7VDC'lik droop değeri karşılığında, yük olarak iki aynı değerdeki dirençleri kullandığımız için beklediğimizin doğrultusunda, çıkış akımının iki katına yükselmesi gözükmektedir. Bu teknik, tüm düşük ve yüksek gerilim kazanım uygulamaları için uygundur. Ayrıca bu yapı, çıkış yüklerinde veya giriş voltajlarında ani değişikliğe karşı stabil çalıştığı için, iyi bir boost dönüştürücünün tüm özelliklerini taşımaktadır.